JPH07189763A

JPH07189763A - 内燃機関のスロットル弁制御装置

Info

Publication number: JPH07189763A
Application number: JP5337956A
Authority: JP
Inventors: Fumio Isamigawa; 文雄勇川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-28
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: KR950019112A; KR0148837B1; JP2970369B2

Abstract

(57)【要約】【目的】運転性に影響を与えることなく、出力補正機
構の作動をチェック可能とする。【構成】アクセルペダル（９ａ）に対してロストモー
ション機構（１１）を介して連動するスロットル弁
（４）と、スロットル弁（４）の開度をアクチュエータ
を介してアクセル開度と無関係に制御する出力補正機構
（１２）と、機関回転数ＮＥを検出する手段（２３）
と、スロットル弁開度ＴＶＯを検出する手段（２０）
と、アクセル開度ＡＣＯを検出する手段（２２）と、前
記回転数とスロットル弁開度とに基づいてスロットル弁
開度が所定の範囲だけ変化しても出力が変動しない診断
運転領域を判定する手段５１と、診断運転領域にあると
きに前記アクチュエータを所定量だけ駆動させる手段５
２と、この駆動後にアクセル開度とスロットル弁開度と
を比較して出力補正機構（１２）の故障を判定する手段
５３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関のスロットル
弁の制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、例えば特開昭６３−１６７０３７号
公報にもあるように、内燃機関のスロットル弁の制御装
置として、スロットル弁の開度を、アクセルペダルとは
別のアクチュエータを介しても制御可能として、車輪が
スリップを起こしたときなどに、スリップを抑制するよ
うにスロットル弁の開度を減少させ、駆動トルクを減ら
す出力補正装置が知られている。

【０００３】いわゆる一軸式のトラクションコントロー
ル機構であって、車輪のスリップ状態を検出すると、ス
ロットル弁の開度をアクチュエータにより強制的に戻
し、機関の発生トルクを減少させ、スリップ状態を解消
するものである。この場合、スロットル弁とアクセルペ
ダルとはロストモーション機構を介して連動し、トラク
ションコントロール機構が作動したときには、ロストモ
ーションスプリングを伸ばしながらスロットルシャフト
を回転させ、アクセルペダルとは無関係にスロットル弁
の開度を減少させられるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スロットル弁の制御装置にあって、トラクションコント
ロール機構が適正に作動するかどうかをチェックする場
合、スロットル弁が全閉状態にあるアイドル時などは、
それ以下にスロットル弁を閉じ方向に駆動することがで
きないため、スロットル弁が開いている運転状態で、ア
クチュエータを作動させて、スロットル弁の開度が減少
するかどうかを判定する必要がある。

【０００５】しかし、運転中にこのようにアクセル開度
と無関係に、強制的にスロットル弁を開閉すれば機関出
力が変動し、運転性に思わぬ影響を及ぼすことがある。

【０００６】本発明は、運転性に影響を与えることな
く、出力補正機構の作動をチェック可能とすることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに、アクセルペダル（９ａ）に対してロストモーショ
ン機構（１１）を介して連動するスロットル弁（４）
と、スロットル弁（４）の開度をアクチュエータを介し
てアクセル開度と無関係に制御する出力補正機構（１
２）とを備えた内燃機関のスロットル弁制御装置におい
て、機関回転数ＮＥを検出する手段（２３）と、スロッ
トル弁開度ＴＶＯを検出する手段（２０）と、アクセル
開度ＡＣＯを検出する手段（２２）と、前記回転数とス
ロットル弁開度とに基づいてスロットル弁開度が所定の
範囲だけ変化しても出力が変動しない診断運転領域を判
定する手段５１と、診断運転領域にあるときに前記アク
チュエータを所定量だけ駆動させる手段５２と、この駆
動後にアクセル開度とスロットル弁開度とを比較して出
力補正機構（１２）の故障を判定する手段５３とを備え
る。

【０００８】

【作用】出力補正機構の故障の診断は、スロットル弁の
開度が所定の範囲だけ変化しても、機関の出力トルクが
変化しない運転領域、例えば、低速高負荷運転領域で実
行される。このため、アクセルペダルの開度と無関係
に、出力補正機構のアクチュエータが一定量だけ駆動さ
れ、スロットル弁の開度を変化させても、機関の出力は
変化しない。そして、この状態で、アクセル開度とスロ
ットル弁開度を比較し、両方の開度に差がなければ、出
力補正機構が適正に作動しないものとして、故障を判断
するし、差があれば適正に作動しているものと判断す
る。

【０００９】

【実施例】図２、図３に本発明の実施例を示す。

【００１０】図２に、スロットル弁制御装置を模式的に
あらわすもので、吸入空気通路３にはスロットルシャフ
ト２に固定されたスロットル弁４が介装され、スロット
ルシャフト２の回転に応じて通路面積を制御し、機関の
吸入空気量を増減する。

【００１１】スロットルシャフト２の一方の延長部には
ロストモーションレバー５が固着され、また、同軸上に
リンクレバー６が回転自在に取付けられ、このリンクレ
バー６はアクセルレバー７とリンク７ａにより連係し、
このアクセルレバー７はアクセルペダル９ａに連係する
ワイヤ９ｂに連結し、アクセルペダル９ａの開度が変化
すると、アクセルレバー７、リンク７ａを介してリンク
レバー６が回動する。アクセルレバー７は第１のリター
ンスプリング８により、アクセルペダルを戻す方向に付
勢される。

【００１２】また、リンクレバー６とロストモーション
レバー５とは、スロットルシャフト２の周囲に巻き回し
たロストモーションスプリング１０により連係し、この
スプリング力で、ロストモーションレバー５がリンクレ
バー６に追従するように付勢され、したがって通常の状
態では、アクセルレバー７を介してリンクレバー６が開
き方向に回動すると、ロストモーションスプリング１０
を介して付勢されるロストモーションレバー５も同一方
向に互いに当接するまで回動し、スロットル弁４を開
く。なお、ロストモーションレバー５とリンクレバー６
とは、スロットル弁４の閉じ方向に機械的に当接し、リ
ンクレバー６の戻り側への作動により、ロストモーショ
ンレバー５を強制的にスロットル閉じ方向に駆動する。

【００１３】これらにより、ロストモーション機構１１
を構成し、後述する出力補正機構により、アクセルペダ
ル９ａの開度と無関係に、スロットルシャフト２を回転
駆動することが可能となっている。

【００１４】一方、スロットルシャフト２の反対側の突
出部には、出力補正機構としてのトラクションコントロ
ール機構１２のトラクションレバー１５が固着され、さ
らに同軸上には、ギヤ１６が回転自在に取付られ、ギヤ
１６は側面から突出させた係止片が、トラクションレバ
ー１５に対してスロットル弁４の閉じ方向に当接するよ
うになっている。ギヤ１６はアクチュエータとしてのＤ
Ｃモータ１８によって駆動される中間ギヤ１９と噛合
し、車輪のスリップ発生時にＤＣモータ１８の回転によ
り、中間ギヤ１９を介してギヤ１６が回転し、トラクシ
ョンレバー１５によりスロットル弁４を強制的に閉じる
（ただし、説明の便宜上、ギヤ１６，１９等は模式的に
図示してある）。

【００１５】なお、実際のスロットル弁４の開度は、ス
ロットルシャフト２の回転位置を検出するスロットル弁
開度センサ２０により検出され、車輪のスリップ発生時
には、コントローラ２１からの信号により、スロットル
開度が目標値と一致するように、ＤＣモータ１８の回転
が制御される。

【００１６】なお、コントローラ２１には、アクセルペ
ダルの開度を検出するアクセル開度センサ２２、機関回
転数センサ２３からの信号も入力し、車輪のスリップ発
生時にはこれらの信号からスリップ率を求め、スリップ
状態に応じて目標とするスロットル開度を演算し、ＤＣ
モータ１８を駆動し、目標開度までスロットル弁４を絞
り、機関のトルクを減らし、駆動車輪のスリップを抑制
するのである。

【００１７】なお、通常の状態では、前記ギヤ１６は、
スロットル弁４の通常作動範囲においてトラクションレ
バー１５と当接することのない初期位置に、リターンス
プリング１７及びＤＣモータ１８により戻されている。

【００１８】ところで、このコントローラ２１は、トラ
クションコントロール機構１２が適正に作動するかどう
かをチェックするための故障診断を、特定の運転条件に
おいて実行する。この診断操作は、トラクションコント
ロール機構１２を作動させても、機関の出力トルクが変
化しない特定の運転領域で行う。

【００１９】図３により、この制御動作について説明す
る。

【００２０】まず、ステップ１で、トラクションコント
ロール機構（ＴＣＳ）１２が作動中かどうかを判断し、
そうでないときは、ステップ２、３において、エンジン
回転数ＮＥと、アクセル開度ＡＣＯと、スロットル弁開
度ＴＶＯをそれぞれ読み込む。

【００２１】ステップ４では、図４、図５にもあるよう
に、故障診断運転領域にあるかどうかを判定するため
の、スロットル弁４の不感帯下限値ＴＶＯＴを、そのと
きのエンジン回転数ＮＥに基づいてテーブルルックアッ
プにより、算出する。

【００２２】これは、スロットル弁４の開度がある範囲
だけ変化しても、機関出力トルクが変動しない領域にお
いて、トラクションコントロール機構１２の故障診断を
行うためで、図４のように、各スロットル弁開度に対し
て、エンジン回転数と出力トルクの関係が定まり、エン
ジン低回転域ほど低いスロットル弁開度で、出力トルク
は最大に収束してしまう。つまり、図５のように、スロ
ットル弁開度に対して、出力トルクがそれ以上に増加し
ない領域、すなわち、不感帯領域が存在するのであり、
この領域において故障診断のためにスロットル弁４を開
閉作動すれば、運転性に悪影響を及ぼすことは無い。な
お、下限値ＴＶＯＴは、診断時のスロットル弁４の開度
を一定値だけ減少させても、不感帯領域から逸脱しない
領域下限値を規定するものである。

【００２３】ステップ５でフラグＦＴＥＳＴが１かどう
か、つまり、既に故障診断中かどうかを見て、そうでな
ければ、ステップ６でスロットル弁開度ＴＶＯを、不感
帯下限値ＴＶＯＴと比較して、診断領域にあるかどうか
判定する。

【００２４】スロットル弁開度ＴＶＯが不感帯領域に入
っていれば、診断を行うため、ステップ７でスロットル
弁４の開度を一定の範囲だけ減少させるための目標値Ｔ
ＶＯＳを設定し、ステップ８でフラグＦＴＥＳＴ＝１に
して診断に移行する。

【００２５】ステップ９ではアクセル開度ＡＣＯをスロ
ットル弁開度ＴＶＯと比較する。故障診断制御に移行す
る直前では、スロットル弁開度はアクセル開度に一致し
ている。そこで、ステップ１１に進み、タイマの時間Ｔ
ｉＭＥ＝ＴｉＭＥ＋１とし、ステップ１２でモータ駆動
開始後の時間ＴｉＭＥを設定値ＴｉＭＥ０と比較し、設
定値に達していなければ、ステップ１２でモータの駆動
電流を設定し、トラクションコントロール機構のＤＣモ
ータ１８を一定量だけ回転させ、スロットル弁４の開度
を減少させる。

【００２６】この状態で診断制御が繰り返され、前記ス
テップ９でスロットル弁開度ＴＶＯがアクセル開度ＡＣ
Ｏと相違するときは、トラクションコントロール機構が
正常に作動するものと判断し、ステップ１８〜２１に移
行し、テストフラグＦＴＥＳＴ＝０、診断カウンタＦＬ
＝０、タイマＴｉＭＥ＝０として、かつモータの駆動を
停止し、スロットル弁４の開度を診断前の状態に戻す。

【００２７】一方、ステップ９で依然としてスロットル
弁開度ＴＶＯがアクセル開度ＡＣＯと同一のときは、ス
テップ１１でモータ駆動開始後に所定の時間が経過した
ことを条件に、ステップ１３以降に進み、テストフラグ
ＦＴＥＳＴ＝０、タイマＴｉＭＥ＝０にし、また、故障
の診断カウンタＦＬ＝ＦＬ＋１とする（ステップ１４，
１５）。

【００２８】モータ駆動後に一定時間が経過しても、ス
ロットル弁開度ＴＶＯが変化しないときは、何らかの異
常があるものと判定できるが、一時的な誤動作というこ
とも考えられるので、ステップ１６で、このカウンタ値
ＦＬを設定値ＦＬ０と比較する。もし、ＦＬ＞ＦＬ０な
らば、故障診断が連続して所定回数を越えているのであ
るから、このときはステップ１７に進み、アラームを点
灯し、運転者に故障を知らせる。

【００２９】なお、設定回数に達しないうちは、上記動
作を繰り返し、仮にステップ９でスロットル弁開度ＴＶ
Ｏがアクセル開度ＡＣＯから変化すれば、正常動作と認
定して、ステップ１８〜２１に進み、診断を終了する。

【００３０】以上のように構成され、次に作用について
説明すると、通常の運転時において、アクセルペダルを
踏むと、アクセルドラム９が回動し、これと共にアクセ
ルレバー７、リンク７ａを介してリンクレバー６が回動
し、ロストモーションスプリング１０を介してロストモ
ーションレバー５がリンクレバー６と当接するまで駆動
され、スロットルシャフト２が回転し、スロットル弁４
が開かれ、機関の吸入空気量が増え、出力が増大する。
逆にアクセルペダルを戻せば、スロットルレバー７、リ
ンクレバー６を介してロストモーションレバー５が戻さ
れ、スロットル弁４が閉じられ、吸入空気量が減り、出
力は減少する。

【００３１】一方、このような作動時に、車輪がスリッ
プを起こすと、これを感知してコントローラ２１からの
信号により、ＤＣモータ１８が回転し、中間ギヤ１９、
ギヤ１６を介してトラクションレバー１５が、スロット
ル弁４の開度を減少させる方向に駆動される。このと
き、ロストモーションスプリング１０が伸びるので、ア
クセルペダル９ａの開度とは無関係にスロットル弁４の
開度が減少する。

【００３２】このスロットル弁４の開度はスロットル開
度センサ２０により検出され、スリップ状態に応じて設
定された目標となる開度と一致するように制御される。
このようにして、ＤＣモータ１８により強制的にスロッ
トル弁４が閉じられ、機関の出力トルクを下げ、駆動輪
のスリップを抑制する。

【００３３】一方、機関の運転条件がトラクションコン
トロール機構１２の故障診断を行う運転領域になると、
ＤＣモータ１８を駆動してスロットル弁４の開度を一定
範囲だけ減少させ、この状態でアクセル開度ＡＣＯとス
ロットル弁開度ＴＶＯを比較することにより、故障の診
断を行い、つまり、一定の時間がたってもスロットル弁
開度が変化しないときは、トラクションコントロール機
構１２の故障と判断する。

【００３４】この場合、図５にも示すように、故障診断
はスロットル弁開度を一定範囲だけ変化させても、機関
出力トルクが変動しないスロットル不感帯領域で行うた
め、車両の運転中にこの故障診断を実行しても、運転性
に何ら悪影響を与えることがない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アクセル
ペダルに対してロストモーション機構を介して連動する
スロットル弁と、スロットル弁の開度をアクチュエータ
を介してアクセル開度と無関係に制御する出力補正機構
とを備えた内燃機関のスロットル弁制御装置において、
機関回転数を検出する手段と、スロットル弁開度を検出
する手段と、アクセル開度を検出する手段と、前記回転
数とスロットル弁開度とに基づいてスロットル弁開度が
所定の範囲だけ変化しても出力が変動しない診断運転領
域を判定する手段と、診断運転領域にあるときに前記ア
クチュエータを所定量だけ駆動させる手段と、この駆動
後にアクセル開度とスロットル弁開度とを比較して出力
補正機構の故障を判定する手段とを備えたため、出力補
正機構の故障の診断が、スロットル弁の開度が所定の範
囲だけ変化しても、機関の出力トルクが変化しない運転
領域で実行され、したがって運転性に悪影響を及ぼすこ
とがなく、故障診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施例を模式的に示す構成図である。

【図３】制御動作を示すフローチャートである。

【図４】スロットル弁開度に対する出力特性図である。

【図５】故障診断運転領域を回転数とスロットル弁開度
とで表す説明図である。

【符号の説明】

２スロットルシャフト４スロットル弁１１ロストモーション機構１２トラクションコントロール機構１８ＤＣモータ２１コントローラ５１診断領域判定手段５２駆動手段５３故障判定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセルペダルに対してロストモーション
機構を介して連動するスロットル弁と、スロットル弁の開度をアクチュエータを介してアクセル
開度と無関係に制御する出力補正機構とを備えた内燃機
関のスロットル弁制御装置において、機関回転数を検出する手段と、スロットル弁開度を検出する手段と、アクセル開度を検出する手段と、前記回転数とスロットル弁開度とに基づいてスロットル
弁開度が所定の範囲だけ変化しても出力が変動しない診
断運転領域を判定する手段と、診断運転領域にあるときに前記アクチュエータを所定量
だけ駆動させる手段と、この駆動後にアクセル開度とスロットル弁開度とを比較
して出力補正機構の故障を判定する手段とを備えたこと
を特徴とする内燃機関のスロットル弁制御装置。